หน้าที่ของอุปกรณ์ทำความเย็นเป็นหลักในการขจัดความร้อนออกจากวัตถุและบริเวณโดยรอบผ่านวงจรการทำงานของอุปกรณ์ ส่งผลให้และรักษาสถานะอุณหภูมิต่ำไว้ได้ มีสองวิธีหลักในการทำความเย็น:
1. การระบายความร้อนโดยตรง
มีการติดตั้งเครื่องระเหยของตู้เย็นในกล่องหรืออาคารของอุปกรณ์ทำความเย็น และอากาศในนั้นจะถูกทำให้เย็นลงโดยตรงโดยการระเหยของสารทำความเย็น และวัตถุที่ต้องทำให้เย็นลงจะถูกทำให้เย็นด้วยอากาศเย็น ความเร็วในการทำความเย็นโดยตรงนั้นรวดเร็ว ความแตกต่างของอุณหภูมิการถ่ายเทความร้อนมีขนาดเล็ก ระบบค่อนข้างง่าย และการใช้งานค่อนข้างกว้าง
2. การระบายความร้อนทางอ้อม
การทำความเย็นทางอ้อมอาศัยการระเหยของสารทำความเย็นในเครื่องระเหยของตู้เย็นเพื่อทำให้สารทำความเย็นตัวพาเย็นลง จากนั้นสารทำความเย็นตัวพาจะถูกป้อนลงในกล่องหรืออาคารของอุปกรณ์ทำความเย็น และอากาศในนั้นจะถูกทำให้เย็นผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน แม้ว่าวิธีการทำความเย็นนี้จะมีความเร็วในการทำความเย็นที่ช้า ความแตกต่างของอุณหภูมิการถ่ายเทความร้อนโดยรวมที่มาก และระบบที่ซับซ้อน โดยทั่วไปจะใช้ในการทำน้ำแข็งน้ำเกลือและห้องเย็นที่ต้องการอุณหภูมิคงที่